变频器的转差频率控制方式

    转差频率控制方式又称SF控制方式，该方式采用控制电动机旋转磁场频率与转子转速频率之差来控制转矩。    1．转差频率控制原理    异步电动机是依靠定子绕组产生的旋转磁场来使转子旋转的，转子的转速略低于旋转磁场的转速，两者之差称为转差s。旋转磁场的频率用ω1表示（ω1与磁场旋转速度成正比，转速越快，ω1越大），转子转速频率用ω表示。理论和实践证明，在转差不大的情况下，只要保持电动机磁通Φ不变，异步电动机转矩与转差频率ωs（ωs=ω1-ω)就成正比。    从上述原理不难看出，转差频率控制有两个要点。    ①在控制时要保持电动机的磁通Φ不变。磁通Φ的大小与定子绕组电流I及转差频率ωs有关，图4-15是保持Φ恒定的i、ωs曲线。该曲线表明，要保持Φ恒定，在转差频率ωs大时须增大定子绕组电流I，反之在ωs小时须减小I。如在ωs=0时，只要很小电流I0就能保持Φ不变。电动机定子绕组的电流大小是通过改变电压来改变的，提高电压可增大电流。
    图4-15    保持Φ恒定的I、ωs曲线    ②异步电动机的转矩与转差频率成正比。调节转差频率就可以改变转矩大小，如增大转差频率可以增大转矩。    2．转差频率控制的实现    图4-16是一种转差频率控制实现示意图。电动机在运行时，测速装置检测出转子转速频率ω，该频率再与设定频率ω1相减，经调节器调节后得到转差频率ωs(ωs-ω1-ω)，ωs分作两路：一路经恒定磁通处理电路后形成控制电压U，去控制整流电路改变输出电压，如ωs较大时，控制整流电路输出电压升高，以增大定子绕组电流；另一路ωs与ω相加得到设定频率ω1，去变频控制电路，让它控制逆变电路输出与设定频率相同的交流电压。
    图4-16    一种转差频率控制实现示意图    3．转差频率控制的特点    转差频率控制采用测速装置实时检测电动机的转速频率，然后与设定转速频率比较得到转差频率，再根据转差频率形成相应的电压和频率控制信号，去控制主体电路。这种闭环控制转压频率控制方式的加减速性能有较大的改善，调速精度也得到很大的提高。    转差频率控制需采用测速装置，由于不同的电动机特性有差异，在变频器配接不同电动机时需要对测速装置进行参数调整，除了比较麻烦外，还会因调整偏差引起调速误差，所以采用转差频率控制方式的变频器通用性较差。